みなさん、こんにちは！スタッキーです。
理科の中で苦手になる子が多いのが、物理分野の電気の単元ではないでしょうか。
物理は、回路に流れる電流の大きさを求められるようになることが最大のキモです。
用語の暗記だけではダメで、なぜそうなるのかの基本概念の理解が求められてきます。
スタッキー この記事は次のような人におすすめ！
・力学の基本単元であるふりこでつまづきたくない
・ふりこの動きを正しく理解していないのでよくまちがえる
・力学の対策としてまずは初手のふりこから攻略したい
今回は、電気の基本となる電流・電圧・抵抗や回路のつなぎ方や特徴について解説します！
電気のキモとなる回路の問題を解くときの基本を身につけたい方におすすめです！
それではどうぞ！
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苦手になりやすい電気回路の電流・電圧・抵抗
電流・電圧・抵抗は目に見えないので、子どもにはわかりにくくピンとこないようです。
これらの基本概念をイメージできることが、回路の問題を攻略するポイントになってきます。
焦らずに回路の問題を解く前に、電気に関する用語や回路の特徴を理解することが大事です。
電池と豆電球のつなぎ方によって電流がどう変わるのかがわかることがまずゴールです。
回路の基礎はここから！電気の基本を学ぶ
電流・電圧・抵抗と回路のつなぎ方
電気回路は、電池と豆電球などを導線でつないで電気の回路を作ります。
電流・電圧・抵抗の用語の意味と電池と豆電球の関係を一緒に覚えましょう。
・電圧とは、電流を流そうとする力のことで、回路では乾電池がその役割を担っています。
・抵抗とは、電流を流れにくくする力で、豆電球の数が増えれば抵抗が大きくなります。
回路には直列回路と並列回路の2種類のつなぎ方があります。
直列回路は、電池と電球を導線でつなぎ、電流が一直線に流れる回路のことです。
なので、電球の一つが切れると、回路が途切れてしまい、他の電球も点灯しなくなります。
並列回路は、電気が複数の道を通ることができる回路のことです。
回路が分かれているので、一箇所が切れても他に影響しない安心設計ともいえます。
直列回路は「一本道」、並列回路は「多数の道」があるつなぎ方です。
直列と並列の回路のルール
直列回路、並列回路といっても、乾電池と豆電球それぞれの直列・並列を整理しましょう。
乾電池と豆電球のどちらを直列または並列にするのかによって電流の大きさが変わります。
乾電池を2個3個と直列につなぐと電流は2倍3倍と大きくなります。
回路を流れる電流が大きくなるので、豆電球は明るく光ります。
一方で、乾電池から流れる電流が増えるので、電池の持ちは悪くなります。
・乾電池の並列回路
乾電池を2個3個と並列につないでも豆電球1個の電流は変わりません。
回路を流れる電流は変わらないので、豆電球の明るさは1個分の明るさになります。
一方で、直列つなぎよりも乾電池から流れる電流は減るので、電池の持ちは長くなります。
・豆電球の直列回路
豆電球を2個3個と直列につなぐと電流は1/2、1/3と小さくなります。
豆電球に流れる電流は小さくなるので、豆電球が明るさは暗くなっていきます。
一方で、乾電池から流れる電流が減るので、電池の持ちは長くなります。
・豆電球の並列回路
豆電球を2個3個と並列につないでも豆電球1個の電流は変わりません。
豆電球をたくさんつないでも、豆電球の明るさは1個のときと同じ明るさになります。
一方で、乾電池から流れる電流が増えるので、電池の持ちは悪くなります。
乾電池には＋極とー極があり、つなぎ方を間違えると電気が流れず豆電球は光りません。
なので、直列と並列の正しいつなぎ方も押さえておきたいですね。
また、電気回路を作るときに絶対にやってはいけない、危険なつなぎ方もあります。
乾電池との間に豆電球などをつながずに、直接導線で結ばれた回路はNGです。
列と並列のちがいは一度覚えても、復習しないとすぐに忘れてしまいます。
何度も参考書を開くのは手間なので電気の基本をまとめたチートシートを作りました。
電気回路の問題を解く前に理解しておきたい基礎知識や回路のルールをまとめています。
どなたでもダウンロード可能です。壁や机に貼るなど自由に活用してください。
回路に流れる電流の問題にチャレンジ
基本がわかってきたら回路に流れる電流を求める問題を解いてみましょう。
はじめは、簡単でシンプルな回路の問題を1つ1つ丁寧に理解して回路問題に慣れましょう。
回路に流れる電流が1のとき、回路の豆電球や回路の一部の電流を求める問題が多いです。
回路図をよく見て、電池の数と豆電球の数と回路のつなぎ方をチェックしましょう。
はじめは、簡単な回路図から電流の大きさを求める練習を繰り返してなれるのが大事です。
回路図を見ながらなぜこの電流の大きさになるのか説明するトレーニングも有効です。
電気の単元は苦手になりやすいので、短い時間でも復習できる暗記カードを作りました。
スキマ時間で電気の基本的な内容を復習できます。
スタッキーでは、電気の他にも暗記カードを提供しています。
ご興味のある方はぜひのぞいてみてください。
チートシートや暗記カードを使うことで、みなさんの学習の役に立てば嬉しいです。
中学入試に出てくる回路では、直列と並列を組み合わせた複雑な問題も出題されています。
回路に流れる電流の問題の解き方をマスターしたい方は、以下の記事もご覧下さい。
みなさん、こんにちは！スタッキーです。理科のテストに電気回路が出題され、スコアを取りこぼしたことはありませんか？ 大事なポイントを押さえたら、頭の中がスッキリしてこないかなと考えたりします。 ということで、今回は電気回路 …
まとめ
いかがでしたでしょうか。今回は、「電気のはたらき」をご紹介しました。
電気は、電流・電圧・抵抗と直列回路と並列回路のちがいと特徴の理解が超重要です。
- ふりこのしくみを理解するにはまずは基本用語を覚えよう
- ふりこの学習では、ふりこの等時性の理解が最大のキモとなる
- 理解した内容や知識を活用して問題が解けるかチャレンジしよう
- ふりこと合わせておもりの動きもついでに学んでしまおう
電気回路の基礎問題に何度もチャレンジしながら回路に慣れていきましょう。
回路図がパズルのように解けるようになったら最高ですね！
今後も子ども楽しく学習できる教材やコンテンツを紹介していきたいと思います。
ご期待ください！
